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arXiv:1804.04008
Takarada et al. (2018)
Planets around the evolved stars 24 Booties and γ Libra: A 30d-period planet and a double giant-planet system in possible 7:3 MMR
(進化した恒星うしかい座24番星とてんびん座ガンマ星の周りの惑星:30 日周期の惑星と 7:3 平均運動共鳴にある可能性がある 2 つの巨大惑星系)

概要

2 つの進化した巨星周りの惑星を,視線速度測定から検出した.観測は Okayama Astrophysical observatory (岡山天体物理観測所) で行った.

一つ目は 24 Boo (うしかい座24番星) 周りの惑星で,軌道周期は 30.35 日である.この惑星は視線速度法で進化した恒星周りに発見されたものの中では,最も短い軌道周期を持つものの一つである.

この恒星からは 150 日周期の視線速度変動も検出された.これは恒星活動によるものと考えられる
またこの恒星は,惑星を持つ恒星としては最も金属量が低いものの一つである.


二つ目の γ Lib (てんびん座ガンマ星) は 2 つの惑星を持つことが分かった.この恒星は,2 つ以上の惑星を持つ巨星の中では 2 番目に金属量が低い恒星である.

この系の力学的な安定性解析からは,軌道傾斜角の最小値は 70° と推定され,また 2 つの惑星は 7:3 の平均運動共鳴に入っていることが示唆される.しかし得られた視線速度データに対する現在のベストフィットの軌道では,軌道周期は完全には整数比にはなっていない.

パラメータ

うしかい座24番星系

うしかい座24番星
別名:HR 5420,HD 127243,HIP 70791
スペクトル型:G3IV
等級:V = 5.58
距離:100.0 pc
光度:59.45 太陽光度
有効温度:4893 K
金属量:[Fe/H] = -0.77
質量:0.99 太陽質量
半径:10.64 太陽半径
うしかい座24番星b
軌道周期:30.3506 日
軌道離心率:0.042
最小質量:0.91 木星質量
軌道長半径:0.190 au
うしかい座24番星系について
うしかい座24番星は固有運動が大きく,銀河系の厚い円盤に属する恒星だと考えられている (Takeda et al. 2008).この天体の 2003 年 4 月 - 2016 年 6 月までの期間の計 149 データの解析を行った.

うしかい座24番星b によるシグナルの他に,152.1 日周期のシグナルも検出された.これは,惑星だとすると 0.504 木星質量,軌道離心率は 0.28 に対応する.

統計解析の結果,惑星が 1 個だけのモデルも 2 個のモデルも両方有り得る.しかし,恒星の大きな変動を仮定すると有意性が小さくなる.また恒星の最大自転周期はおよそ 160 日であり,検出されたシグナルの周期と近い.そのため,2 番目の惑星は現段階では確定できず,恒星の脈動に伴う視線速度の変動であると解釈できる.

てんびん座ガンマ星系

てんびん座ガンマ星
別名:HR 5787,HD 138905,HIP 76333
スペクトル型:K0III
等級:V = 3.91
距離:50.02 pc
光度:70.79 太陽光度
有効温度:4822 K
金属量:[Fe/H] = -0.30
質量:1.47 太陽質量
半径:11.1 太陽半径
てんびん座ガンマ星b
軌道周期:415.2 日
軌道離心率:0.21
最小質量:1.02 木星質量
軌道長半径:1.24 au
てんびん座ガンマ星c
軌道周期:964.6 日
軌道離心率:0.057
最小質量:4.58 木星質量
軌道長半径:2.17 au
てんびん座ガンマ星系について
2002 年 2 月 - 2016 年 6 月までの計 146 データの解析を行った.

議論

うしかい座24番星b は,10 太陽半径よりも大きく進化した恒星の周りの惑星としては,最も短い軌道周期を持つ惑星である
一方でてんびん座ガンマ星b, c は,巨星周りの惑星としては典型的な軌道周期である.

進化した恒星周りの短周期の惑星としては,TYC-3667-1280-1b (軌道周期 26.4 日,軌道長半径 0.21 au,Niedzielski et al. 2016),ケプラー91b (軌道周期 6.2 日,軌道長半径 0.072 au,Lillo-Box et al. 2014,Barclay et al. 2015,Sato et al. 2015) が最も短周期の 2 つである.これらの恒星の半径は 5 - 6 太陽半径である.

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